Tiefziehen von Kunststoff (Thermoformen)

Ein Kunststoff Tiefziehteil ist ein im Thermoforming-Verfahren erstelltes Kunststoffteil. Durch Fortschritte in der Maschinentechnik und dank innovativer Materialien werden Kunststoff Tiefziehteile für immer mehr Anwendungen interessant. Gerade die günstigen Werkzeugkosten und schnelle Projekt-Vorlaufzeiten positionieren das Kunststoff Tiefziehen als sehr interessante Herstellungsmethode.

Wie wird beim Tiefziehen Kunststoff eigentlich verformt? Beim Thermoformen wird Kunststoff als Platte oder Rolle erwärmt, in ein Werkzeug eingelegt und per Vakuum (oder Druckluft) in die gewünschte Form gezogen. Nach dem Abkühlen bleibt die Kontur stabil.

Das Thermoformen von Kunststoff erfordert in der Regel nur wenige Minuten. Die Geschwindigkeit und Dauer der Takt- und Fertigungszeiten hängen vor allem von der Dicke des Ausgangsmaterials ab. Wenn der Kunststoff dünn ist, lässt sich der Tiefziehprozess entsprechend schneller durchführen. 

formary bietet im Kunststoff Tiefziehen verschiedene Werkzeugoptionen für Prototypen und Serie.

Musterwerkzeug:

• 3D-Druck-Werkzeuge einzelner Nester
• Vollflächige 3D-Druck-Werkzeuge
• Ureol-Werkzeuge von Teilsegmenten
• Vollflächige Ureol-Werkzeuge

Serienwerkzeug:

• Serienwerkzeug aus Aluminium mit Teil-Fräsung einzelner Nester zum Passungstest der Bauteile
• Serienwerkzeug aus Aluminium

Mehr zu Werkzeugauslegungen, Spezialkomponenten und Prototypen Optionen erfahren Sie unter Prototypen.

Am leichtesten verformbar ist PS (Polystyrol), das als Standard im Thermoformen gilt. Anspruchsvoll ist dagegen PP (Polypropylen) wegen Schwindung und Durchhang. Generell hängt die Verformbarkeit von Temperaturfenster, Schwindung und Maschinen­technik ab.

Es wird unterschieden zwischen amorph (einfach verformbar, breites Temperaturfenster) und teilkristallin (engeres Fenster, höhere Temperaturen). Außerdem gibt es Standard- vs. technische Kunststoffe, sowie Compounds und Mehrschichtfolien.

Fast alle gängigen Thermoplaste sind einsetzbar, sofern sie als Platten oder Folien extrudiert verfügbar sind. Typische Materialien:

• Amorph: ABS, PS, PMMA, PC
• Teil­kristallin: PP, PET-A, PET-G, PVC

formary arbeitet im Kunststoff Tiefziehen nach funktionsorientiertem Toleranzdesign, d.h. aus den Produktanforderungen werden die Toleranzen abgeleitet. Vor allem bei Automatisierungsprojekten müssen die Toleranzen im Thermoforming von Anfang an geklärt werden. Sollten geforderte Toleranzen für das Kunststoff Tiefziehen nicht einhaltbar sein, weisen wir frühzeitig darauf hin, bzw. arbeiten an Optionen. 

• Längenmaße nach ISO 2768-m: 
  • 30 bis 120mm: +/- 0,3mm
  • 120 bis 400mm: +/- 0,5mm
  • 400 bis 1.000mm: +/- 0,8mm
  • 1.000 bis 2.000mm: +/- 1,2mm
• Längenmaße nach ISO 2768-c:
  • 30 bis 120mm: +/- 0,8mm
  • 120 bis 400mm: +/- 1,2mm
  • 400 bis 1.000mm: +/- 2,0mm
  • 1.000 bis 2.000mm: +/- 3,0mm
• Bohrlochdurchmesser: 
  • 0,15mm für Löcher <25mm
  • 0,25mm für Löcher zwischen 25 und 125mm
• Schlitze: 
  • 0,25mm für Löcher <25mm
  • 0,5mm für Löcher zwischen 25 und 125mm
• Fräsen: 
  • 0,5mm für Löcher auch >125mm

Beim Vakuum-Tiefziehen wird das erhitzte Material per Unterdruck (max. 1 bar) über das Werkzeug gezogen. Vakuumformen eignet sich für einfachere Teile, die besonders kostengünstig produziert werden sollen.

Beim Druckluftformen wird das Material mit Druckluft (bis 10 bar) in die Form gepresst. Vorteile: kürzere Zykluszeiten, komplexere Geometrien und bessere Oberflächen und damit ideal für Teile mit hohen optischen und mechanischen Anforderungen.

• 3D-Druck: geeignet für Prototypen und Kleinstmengen, aber hohe Stückkosten.
• Spritzguss: attraktiv bei sehr großen Serien, allerdings hohe Werkzeugkosten.

Kunststoff Tiefziehteile können mit verschiedenen Oberflächenbearbeitungen behandelt werden, um diese optimal für deren Einsatz vorzubereiten. formary bietet im Kunststoff Tiefziehen folgende Oberflächenbehandlungen an: 

• Polieren
• Lackieren
• Bedrucken
• Metallisieren
• Galvanisieren

Mehr zur Oberflächenbehandlung erfahren

Im Kunststoff Tiefziehen gibt es verschiedene Schnittverfahren, welche angewendet werden können.

• Stanzen im Kunststoff Tiefziehen
  • Rollenstanze
  • Bandstahlstanze
  • Scherschnittwerkzeug mit Matrize und Partie
• Fräsen im Kunststoff Tiefziehen
  • Mehrachsige Fräse
  • Wasserstrahlschneiden
  • Laserschneiden

Mehr zu Trennen & Schneiden

Ja. Typische Verfahren sind Schweißen (Ultraschall, Vibration, HF), Verkleben oder Verschrauben. Wichtig sind dabei materialgerechte Kleber oder Schrauben sowie ggf. eine Vorbehandlung der Oberfläche.

Mehr Infos zum Verbinden von Kunststoff Tiefziehteilen

Die Kosten beim Tiefziehen setzen sich vor allem aus Werkzeug-, Material-, Fertigungs-, Energie- und Lohnkosten zusammen.

Mehr zu Stück- und Werkzeugkosten im Tiefziehen